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Supraleiterschwebebahnversuch

 
Kühlen der Supraleitertablette

Zuerst muss die Supraleiterprobe mit flüssigem Stickstoff gekühlt werden. Man beobachtet dass die Probe bei ausreichender Kühlung aufhört zu sprudeln. Nun kann man sie unter Aufwendung von leichtem Druck in das Magnetfeld der Magnetbahn drücken.

Schwebeeffekt:

Es kommt uns ein quantenmechanischer Effekt zu Hilfe, der vor zehn Jahren noch unbekannt war: Ein Magnetfeld, das in einen Supraleiter eindringt, spaltet sich in abgegrenzte Flusslinien auf.  Diese Flusslinien werden so verankert, dass der Supraleiter wie eingefroren berührungsfrei im Magnetfeld schwebt. Das Magnetfeld durchdringt den Supraleiter nicht, sondern umschließt diesen, der Körper ist somit nahezu widerstandsfrei. Mittels einer Spule um ein Stück der Bahn, wird dem Supraleiter bei jeder Runde ein neuer Impuls zugeführt. Dieser löst nach einer bestimmten Verzögerung nach einer Lichtschranke aus.

 

Messung der magnetischen Suszeptibilität unserer Supraleitertabletten

Auf dem ersten Bild sehen wir wie wir unsere Supraleiterprobe in einen Messstab stecken. Dieser wird in einem Vakuumbehälter mit flüssigem Stickstoff gekühlt. Bei genügender Kälte wird das Keramiksubstrat (YBa2Cu3O7) supraleitend. Man erkennt dies dadurch, dass das Substrat zwei, durch Spulen erzeugte Magnetfelder, abschirmt.

Dieses Experiment wird durchgeführt um die genaue kritische Temperatur (Tc) zu bestimmen.

Aus diesem Diagramm bestimmen wir die kritische Temperatur. Sie liegt bei unserem Keramiksubstrat bei ca. 92 K.